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E-Mail, Bildbearbeitung und Online-Banking sind mittlerweile feste Bestandteile im täglichen Umgang mit PCs – und das sowohl im beruflichen wie im privaten Leben. Dazu kommen immer aufwändigere Unterhaltungsfunktionen wie hoch auflösende Videos oder grafikintensive PC-Spiele. Da viele Anwender diese Anwendungen oft parallel nutzen, sind sie auf eine hohe Rechenleistung angewiesen.
Über die dadurch gestiegenen Anforderungen an die PC-Technik macht sich die Industrie schon länger Gedanken. Intel bietet mit den Intel® Core™2 Duo Prozessoren Chips an, die mit mehr als einem Rechenkern arbeiten. Die Rechenkerne, auch Cores genannt, sind die „Gehirne“ des Prozessors und nehmen die eigentliche Rechenarbeit vor. Auf einem Intel Core 2 Duo Prozessor teilen sich zwei Kerne diese Arbeit und sind gegenüber herkömmlichen Prozessoren mit nur einem Kern deutlich schneller. Und für Power-User stehen bereits seit November 2006 auch Quadcore Prozessoren von Intel zur Verfügung: der Intel® Core™2 Extreme Prozessor QX6700 sowie die Intel® Core™2 Quad Prozessoren. Diese Chip-Generation verfügt über insgesamt 4 Rechenkerne pro Prozessor und verfügt damit über die notwendigen Leistungsreserven für Anwendungen und Geräte, die auf absolute Höchstleistung angewiesen sind. Dazu gehören zum Beispiel Digital Media Produktionen, High-End Gaming, Workstations sowie Server.
Intels Kernkompetenz
Der Vorteil dieser Mehr-Kern-Technik liegt auf der Hand: Mehr Rechenressourcen können genutzt werden. In der Praxis bedeutet das, dass mehrere Arbeitsvorgänge im Prozessor parallel ablaufen – ähnlich wie bei einer Autobahn, die um eine Spur erweitert wurde und auf der jetzt mehr Autos gleichzeitig fahren können. Bei einem Single-Core-Prozessor müssten die Autos für die gleiche Leistung doppelt so schnell fahren. Für den Prozessor heißt das nun zwei komplette Programme parallel auf den beiden Kernen verarbeitet werden – auf einem Kern läuft eine Textverarbeitung, der Media Player läuft währenddessen gleichzeitig auf dem zweiten Kern.
Auch die Verarbeitung der Programme an sich wurde optimiert. Herkömmliche Prozessoren und Programme arbeiteten einzelne Software-Befehle nacheinander ab, dadurch blieb ein Großteil ihrer Ressourcen ungenutzt. Mithilfe der Multi-Core-Technik ist es möglich, mehrere Software-Befehle parallel auf den zur Verfügung stehenden Kernen zu verarbeiten. Fachleute sprechen hier von Multi-Threading. Das optimiert die Arbeitsvorgänge einer Software, da sie die Rechenleistung des Prozessors besser ausnutzen kann. Das Ergebnis für den Anwender: Die Software läuft schneller – auch dann, wenn mehrere Programme parallel geöffnet sind.
Mit einem Intel Dual- oder Quadcore-Prozessor kann der Anwender nun seine E-Mails schnell bearbeiten, obwohl im Hintergrund zum Beispiel ein aufwändiger Virenscan läuft. Gleichzeitig verbraucht er durch einen effizienteren Aufbau weniger Energie, als frühere Prozessor-Generationen.
Mehr Rechenleistung um Haaresbreite
Wie schaffen es nun die Forscher und Entwickler bei Intel, immer höhere Rechenleistungen bei geringerem Energieverbrauch zu erzielen? Das Geheimnis dieser Technologie liegt unter anderem in den Strukturgrößen auf den Chips. Dank neuer Technologien können die Schaltelemente auf den Prozessoren, die Transistoren, immer kleiner gebaut werden. Das ermöglicht es, mehr Transistoren auf kleinerem Raum unterzubringen. Aufgrund der kleineren Strukturen wird weniger Ladung (Strom) benötigt, um den Schaltvorgang im Transistor auszulösen (Strom fließt oder Strom fließt nicht). Gleiche Rechenoperationen können daher schneller und mit weniger Energieaufwand ausgeführt werden. In der Praxis wird die Strukturverkleinerung jedoch meist dazu genutzt, um mit gleichem Energieaufwand eine höhere Rechenleistung zu erzielen. Aktuelle Intel® Prozessoren bestehen aus Strukturen, die gerade einmal 65 Nanometer messen. Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter – das entspricht einer Breite von ungefähr drei benachbarten Atomen in einem Stück Metall. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist 1.400-mal breiter. Im Januar 2006 stellte Intel Prototypen von Chips vor, deren Strukturen nur noch 45 Nanometer messen. Diese werden bereits im Laufe des Jahres 2007 in Rechnern aller Art eingesetzt.
Doch Stephen L. Smith, Vice President and Director of Desktop Platforms Operations bei Intel, erklärt, dass nicht nur die gesteigerte Performance bei neuen Rechnertechnologien entscheidend ist: „Der zusätzliche Fokus liegt ganz klar auf Energieeinsparung, nicht nur auf der Leistung allein. Im Endeffekt beschäftigt sich die Intel® Core™ Mikroarchitektur damit, bei jedem Arbeitsschritt Energie einzusparen. Effizienz bedeutet dabei, eine doppelt so schnelle Rechnerleistung bei geringerem Stromverbrauch zu erzielen. Einzelne Programme oder parallel laufende Anwendungen arbeiten also schneller.“
Intel arbeitet mit unterschiedlichen Hardware- und Software-Anbietern zusammen, um die neue Mehrkern-Technologie zu forcieren. Viele Computerspiele und wichtige Alltagsanwendungen nutzen diesen Technik-Vorteil bereits, zum Beispiel Paraworld, Anno 1701, Microsoft Windows XP, iTunes, das bald erhältliche Microsoft Vista, Adobe Photoshop und Roxio.
Intel, das weltweit führende Unternehmen im Bereich Halbleiterinnovation, entwickelt Technologien, Produkte und Initiativen, um Leben und Arbeit der Menschen laufend zu verbessern.
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